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人教版物理必修第一册
海北二中2022级高一（7）班
第3章
第5节
共点力的平衡
主要内容
共点力平衡的条件
解决问题
1
再识共点力
几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。这几个力叫做共点力。
G
FN
Ff
2
共点力平衡的条件
物体受到几个力作用时，如果保持（静止）或（匀速直线运动）状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
G
FN
Ff
从运动状态判断：
从受力判断：
在共点力作用下物体平衡的条件是合力（为零）。
3
共点力平衡举例
4.1
例题
临界
G
FN
Ff
h=？
s=6m
匀速直线运动
θ
α
β
x
y
Gx
Gy
4.1
例题
临界
G
FN
Ff
h=？
s=6m
匀速直线运动
θ
α
β
x
y
Gx
Gy
X方向：Gx=Ff
y方向：Gy=FN
mgsinα=uFN
mgsinα=umgcosα
sinα=ucosα
tanα=u=0.4
tanθ=h/s=u=0.4
h=0.4×s=2.4m
4.2
例题
结点
选结点o为研究对象
受力分析：重力(0)、弹力(3)、摩擦力(0)
示意图
F1=G
G=F
F2=?
F3=?
x
y
F3x
F3y
X：F2=F3X
Y：F1=F3y
G=F3y
G=F3cosθ
G/cosθ=F3
F2=F3X=F3sinθ
F2=F3X= G sinθ/cosθ
F2= G tanθ
4.2
例题
结点
F1=G
G=F
F2=?
F3=?
X：F2=F3X
Y：F1=F3y
G=F3y
G=F3cosθ
G/cosθ=F3
F2=F3X=F3sinθ
F2=F3X= G sinθ/cosθ
F2= G tanθ
G
4.3
例题
4.4
例题
4.5
例题
4.6
例题
4.7
例题
1.1
合力和分力的关系
合力和分力是在效果上的等效替代关系：
（1）等效性：合力的作用效果与分力的作用效果相同；
（2）瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，分力变化，合力也发生变化；
（3）同体性：各个分力与合力均作用在同一物体上。
温馨提示：合力与几个分力作用效果相同，实际它们并不同时存在，在受力分析时不能同时出现
2
力的合成和分解
求一个力的分力的过程叫做力的分解。
求几个力的合力的过程叫做力的合成。
互为逆过程
2.1
例题
(多选)下列关于几个力与其合力的说法中，正确的是(　 　)
A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同
B.合力与原来那几个力同时作用在物体上
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D.不同性质的力不可以合成
G
FN
Ff
4
力的合成
同一直线上两个力的合成
2+6=8
6-2=4
8=2+6
夹角为0°
4
力的合成
互成角度的两个力的合成
G
FN
Ff
4
互成角度的两个力的合成
猜想：互成角度的两个力合成时遵循什么规律？
4
互成角度的两个力的合成
猜想：互成角度的两个力合成时遵循什么规律？
平行四边形定则
5
平行四边形定则
在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个规律叫作平行四边形定则。
问题：如何将一个力进行分解？
平行四边形定则
6
矢量和标量
既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。
只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。
除了力和位移以外，速度、加速度都是矢量。
在我们学过的物理量中，质量、路程、功、电流等都是标量。
7
两个力的合力范围
F
F1
F2
F1+F2 >= F >= | F1-F2 |
12 >= F >= 8N
力（矢量）的方向借助角度描述
θ
α
F2
F1+F2cosα
F2sinα
tanθ=
F2sinα
F1+F2cosα
7.1
平行四边形定则练习
7.2
平行四边形定则练习
7.3
平行四边形定则练习
7.4
平行四边形定则练习
业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。--韩愈

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